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人教版八年级上册 第五章 透镜及其应用
5.4 眼睛和眼镜
理解眼睛的基本结构和成像原理
通过观察、实验等活动，探究近视和远视的成因及矫正方法
培养良好的用眼习惯，关注视力健康，树立科学解决视力问题的意识
能够运用透镜成像规律分析眼睛成像过程，培养从物理视角分析视力问题的能力
问题
我们每天用眼睛看东西。眼球的结构如图5.4-1所示。眼睛是怎样成像的？近视镜和老花镜是怎样帮助人们看清物体的？
图5.4-1眼球的主要结构
1、眼球的结构：
睫状体
晶状体
瞳孔
角膜
玻璃体
视神经
视网膜
一、眼睛
结构 功能
角膜、晶状体 相当于凸透镜，负责折射光线
瞳孔 控制进入眼睛的光线量
睫状体 调节晶状体的厚度
玻璃体 填充眼球，辅助光线传播
视网膜 相当于光屏，承接物体成像
视神经 传递视觉信号到大脑
2.眼睛是怎样看到物体的？
人眼成像的过程
照相机成像的过程
照相机成像原理：当u＞2f 时，成倒立缩小的实像，2f ＞v＞f。
照相机
凸透镜
光屏
眼球好像一架照相机；晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。
凸透镜
光屏
一、眼睛
成像原理相同
眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。
3. 眼睛的“变焦”
改变焦距，即晶状体的形状
晶状体调节
　　我们的眼睛有一套精巧的变焦系统，眼睛里的睫状体牵拉晶状体，会改变晶状体的形状。这样当你登山远眺时，睫状体放松，晶状体变薄，使远处的风景清晰地映在你的视网膜上；当你看书写字时，睫状体收缩，晶状体变厚，使文字的像也恰好落在你的视网膜上。
眼睛是如何看清远、近位置不同的物体的呢？
照相机通过调焦使远近不同的物体都在底片上成清晰的像
改变镜头和底片的距离，即改变像距
一、眼睛
看远处的物体
看近处的物体
一、眼睛
正常眼睛的调节
3、正常眼睛如何调节的呢？
眼睛的调节：正常眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。
眼睛成像原理
看远处物体：睫状体放松→晶状体变薄→折光能力变弱→像成在视网膜上
看近处物体：睫状体收缩→晶状体变厚→折光能力变强→像成在视网膜上
25cm
远点：正常眼睛的远点在无限远
依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做远点和近点。
一、眼睛
如果晶状体不能调节或调节能力减弱会怎么样？
正常眼睛的远点、近点和明视距离分别是多少？
近点：正常眼睛的近点在大约10cm处
明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。预防近视的措施之一读书写字时眼睛与书本的距离保持在25cm左右。
睫状体调节晶状体的焦距有一定限度。
看清物体的范围会变小
当睫状体不能调节（调节能力减弱）会怎样呢？
晶状体弹性变弱，所以没法变薄，这样就看不清楚远处的东西。
晶状体弹性变弱，所以没法变厚，这样就看不清楚近处的东西。
近视眼
远视眼
二、近视眼及其矫正
2. 近视眼的成因及矫正
②近视眼成因：
　　近视眼晶状体太厚，折光能力太强；或者眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视网膜前，到达视网膜时一个模糊的光斑，得不到清晰的像。
①近视眼的特点：
二、近视眼及其矫正
能看清近处物体,看不清远处物体。
正常眼睛
近视眼
③近视眼矫正
　　利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。近视眼可以通过佩戴用凹透镜制成的眼镜矫正。
凹透镜
近视眼成像于视网膜前
矫正后
二、近视眼及其矫正
看不清远处的模糊的景色怎么办呢？
1. 远视眼的成因及矫正
能看清远处物体,看不清近处物体。
①远视眼的特点：
三、近视眼及其矫正
②远视眼成因：
　　远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱；或者眼球在前后方向上太短，使得近物的像成在视网膜后面，在视网膜上会成一个模糊的光斑，得不到清晰的像。
正常眼睛
远视眼
③远视眼矫正
　　矫正远视眼，应使会聚点前移，由于凸透镜有会聚作用，可以通过佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先会聚一些再射入眼睛，从而使会聚点前移到视网膜上。
凸透镜
远视眼成像于视网膜后
矫正后
三、近视眼及其矫正
看不清近处的模糊的景色怎么办呢？
透镜焦度：透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用Φ表示，即：
如果某透镜的焦距是0.5m,它的焦度就是
镜片度数就是透镜焦度乘100，即：D=Φ×100，近视眼镜片度数为“-”，远视眼镜片度数为“+”。
科学世界
眼镜的度数
眼镜的度数越深，说明镜片焦距越短，折光本领越大。
凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。
例如：100度远视镜片的透镜焦度是1m-1，它的焦距是1m。
眼睛和眼镜知识体系
一、眼睛的核心结构与成像原理
关键结构
晶状体 + 角膜：相当于凸透镜，负责折射光线
视网膜：相当于光屏，承接成像
成像规律
物距大于 2 倍焦距时，成倒立、缩小的实像
二、视力异常（近视 / 远视）的特点
类型 症状对比 成因 矫正方式
近视眼 看清近处，看不清远处 晶状体过厚→折光强→像成在视网膜前 佩戴凹透镜
远视眼 看清远处，看不清近处 晶状体过薄→折光弱→像成在视网膜后 佩戴凸透镜
三、眼镜度数的计算
透镜焦度：，单位：m-1，
眼镜度数：D = 100=
1.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。当我们看远处或近处的物体时，这个凸透镜的焦距有什么不同 图5.4-5模拟的是近视眼还是远视眼看远处物体的成像情况 应该用什么透镜矫正 配镜矫正时，应看远处的物体还是近处的物体
练习与应用
当我们看远处物体时,这个凸透镜的焦距变大,对光的偏折能力变弱;当我们看近处物体时,这个凸透镜的焦距变小，对光的偏折能力变强。图5.4-5模拟的是近视眼看远处物体的成像情况,应用凹透镜进行矫正;在配镜矫正近视眼时，要看远处的物体。
解析：
2.某同学想进一步了解远视眼矫正的原理，于是利用探究凸透镜成像规律的装置(图5.3-2)进行实验。
他将凸透镜和光屏的位置固定，移动发光物体，在光屏上得到了清晰的像。
(1)如果要模拟远视眼看不清近处物体的情况，他应该怎样移动光屏
(2)如果要模拟远视眼的矫正，他在移动光屏后，保持发光物体、凸透镜和光屏的位置不变，那么在发光物体和凸透镜之间放置一个什么透镜才能使光屏上再次出现清晰的像
练习与应用
(1)远视眼是成像在视网膜后，所以要模拟远视眼看不清近处物体的情况，他应该将光屏向左移动，使像成在光屏的后面。
(2)远视眼是晶状体折光能力变弱，使得所成的像变远，即成像在视网膜后，则要放置一个对光有会聚作用的凸透镜来让光线提前会聚，成像在视网膜上，所以应该在发光物体和凸透镜之间放置一个凸透镜才能使光屏上再次出现清晰的像。
解析：
光具座
烛焰
凸透镜
光屏
3.细心的小明观察到爷爷看报纸时会戴着眼镜，而看电视时又会摘下眼镜。因此，小明判断爷爷戴的是老花镜。请你说说小明是怎样判断的。
练习与应用
小明的爷爷看报纸时要戴上眼镜,看电视时又摘下眼镜,说明他看不清近处的物体,这是由于他眼睛的折光能力太弱，来自近处物体所成的像在视网膜后面,所以他是远视眼,又称为老花眼,需要戴凸透镜进行矫正,也就说小明的爷爷戴的是老花镜。
解析：
4.6月6日是全国爱眼日。根据你的观察和了解，生活中有哪些不当的用眼习惯会导致近视 提出两条预防近视的措施。
练习与应用
解析：
生活中有很多不当的用眼习惯会导致近视， 以下是一些常见的因素：
长时间使用电子产品： 长时间盯着电脑、 手机等屏幕， 会导致眼睛过度疲劳， 进而引起近视。
阅读姿势不正确： 躺着、 趴着看书或使用电子设备， 会使眼睛与屏幕的距离不稳定。
环境光线不足： 在昏暗的环境下阅读或使用电子设备， 眼睛需要更加努力地聚焦， 容易造成近视。
缺乏户外活动： 长时间待在室内， 缺乏足够的户外活动和远眺， 眼睛的调节功能会受到影响。
不正确的配戴眼镜或隐形眼镜.
为了保护视力， 建议定期进行眼科检查， 保持正确的用眼习惯， 如适时休息、 做眼保健操、 保持充足的户外活动等。
1、龙龙爷爷的眼睛是老花眼，爸爸是近视眼。两人的眼镜都放在书桌的报纸上，如图所示。现在爷爷要看一份说明书，龙龙应该把报纸上 侧的眼镜拿给爷爷。（填：“左”或“右”）
左
检测反馈
2、高老师戴着眼镜正在批改作业，听到远处有学生叫她，为了看清该学生，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼，下列说法正确的是（ ）
A.高老师是近视眼
B.高老师不戴眼镜看近处物体时，像成在视网膜前方
C.高老师眼球前后径过长或晶状体过厚
D.高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
D
检测反馈
3、小明为了探究“视力矫正”原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他稍微将光屏靠近凸透镜，屏上得到了清晰的像，如果不移动光屏，将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像也能变清晰，则该眼镜片是（　　）
A．远视眼镜片，对光线有会聚作用
B．远视眼镜片，对光线有发散作用
C．近视眼镜片，对光线有发散作用
D．近视眼镜片，对光线有会聚作用
C
检测反馈
4、在模拟近视眼的实验中，将蜡烛放在离凸透镜较远的位置，如图所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像；若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应该将光屏（ ）
A.远离透镜
B.靠近透镜
C.靠近透镜和远离透镜都可以
D.保持在原来的位置
B
检测反馈
下 课
Thanks!
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